建筑结构设计中应注意的问题探讨
由于建筑结构的设计在建筑工程施工与建设过程中起到了重要作用,所以建筑设计人员在设计建筑结构的时候需要从多方面进行把握和分析,本文重点分析了建筑结构设计中需要注意的问题,并就如何有效地提升建筑结构的设计质量和效果展开研究,希望能够给从事建筑结构设计的人员一些帮助和建议,实现建筑结构设计的科学有效性。
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一、建筑工程结构的特点
1.1刚度中等
目前,建筑物的高度越来越高,并且出现了越来越多的大侧向位移的建筑物,故建筑工程企业在开展建筑结构设计的时候,要努力增强结构的强度与刚度,促进建筑结构适用性的提高,使结构的振动频率更加正常,还要严格控制好水平层的位移距离。
1.2侧向力较强
建筑工程企业在设计建筑结构的时候,因为侧向力容易影响结构的变形或者内部结构。建筑物重量、活荷载量、负荷量和地震作用力都会作用到建筑结构上,而水平荷载内力和位移距离是跟随作用力的变化而改变的,因此水平荷载力与地震作用力是结构设计中的重点考虑因素。
1.3较好的延性
高层建筑与低层建筑比较可以发现高层建筑机构的柔性更好,但是一旦遭遇地震将会出现形变现象,建筑结构的抗震性与其承载力和变形能力有着直接关系,要使结构的塑性形变时期具备较强的变形能力,就应该避免建筑遭遇强大的地震作用力之后产生坍塌的现象,而是要基于建筑本身的强度再次优化相关的设计理念,并提供更加科学有效的建造措施,从而更好地提高结构的整体性,这也增强了结构薄弱层的变形能力,使结构更具延性特点。
二、建筑结构设计中的相關原则
2.1整体性的原则
建筑结构设计的整体性原则表示有机地组合结构中的不同部分,并形成完整的有机体,还要对整体的性能进行研究,并设计出符合建筑结构设计的基本规律,从而使整体性有效地展现在工程建设当中。
2.2结构性的原则
建筑结构设计的结构性原则需要施工建设人员全方位地了解结构特点,因为建筑结构对建筑物的质量和特性有着关键性作用,并且建筑结构对建筑物的使用也会产生较大作用,所以施工设计人员务必要关注结构性原则建筑结构的反作用影响。
2.3最优性的原则
建筑结构设计中最优性原则可以多让不同部分融合在一起,并且相互补充、相互促进,组合好不同部分之后,有助于提升整个建筑结构的性能。由于建筑结构在成型的时候也要有效地整合不同部分,所以这对于结构的成型也有积极作用。
三、建筑结构设计的理念设计以及结构选择
3.1理念设计
建筑结构设计中需要把建筑结构的抗震能力作为重要参考方向,设计建设结构的时候,设计人员要先采取理念设计的方式,这要求设计人员的专业能力和理论素养较高,并且要用严格遵照结构概念设计的要求和标准。要全面有效地分析好建筑结构,确保计算的精准和科学性。
3.2结构选择
工程设计人员在选择结构类型的时候,应该充分考虑到结构的规则性特点、结构的超高特点,并对嵌固端进行合理的设置,因为建筑结构经过规范和修订之后有了较大的改变,新的建筑结构规范体系中加入了更多的限制条款,设计人员应该把握好新规与旧规的不同,在结构设计中不能太被动。另外,还要高度重视抗震规范以及高度规范,还有新规中明确说明了建筑的超高问题,所以设计人员在选择建筑结构类型的时候,要格外关注建筑超高的问题。
四、建筑结构设计中应注意的相关要点
4.1合理设计结构体系
工程设计人员在选择结构体系的时候,要有效地考虑建筑、工程施工条件以及结构、建筑材料和结构的经济性等方面要素,新的结构设计规则中作出了鲜明准确的说明,对于平面规则性的参数要求、嵌固端上下层的刚度比等进行强调。另外,很多文件和资料中也表明建筑设计中要避免采用不规则性较强的设计方案。
4.2限定侧向的位移值
因为高层建筑结构的水平位移取决于建筑的高度,建筑物高度越高,那么建筑物的水平位移也会更大,结构设计人员要更好地管理和控制好建筑物的水平位移距离,可以采取新规中的相关方法和措施,新规中专门强调了顶点位移与层间位移的要求和规定,强化顶点位移的控制力有助于建筑物舒适度的提升,从而避免建筑物在地震作用力之下出现倒塌现象。然而,结构极限变形能力是真正促使房屋在地震作用下屹立不倒的原因。除此之外,要让结构的抗震能力进一步增强,就要在结构设计中全方位思考建筑结构的效应,并且严格地管控好层间位移距离,防止填充墙或装饰物品的破损。
4.3结构扭转问题
建筑结构设计过程中需要确保建筑物的刚度中心、几何形心与结构重心都聚集在同一点上。结构扭转问题是因为结构设计中的刚度中心、几何形心以及结构重心聚集在一点后,遭受到水平荷载作用力的影响,使结构发生了扭转和振动的现象。要使建筑物免受水平荷载作用力的影响,就应该在结构设计中采用合理的结构类型,并做好平面布局工作,这样就能使三心有效合一。
4.4防震缝的设计
建筑结构设计中防震缝、温度伸缩缝以及沉降缝都是很普遍的构造方式,温度伸缩缝容易受到外部因素干扰,设计人员要根据新规中结构伸缩缝的最大间距进行设计。沉降缝是因为建筑物中的不同区间的基础沉降差缝隙而形成的。设计人员在结构设计过程中需要设置好沉降缝,使基础刚度得以有效提升,还要调整后每个环节的基础形式与施工顺序。
五、结束语
建筑结构设计工作相比其他施工建设工作来说有一定的复杂性,要使建筑结构的设计更加精确、科学、合理就应该充分考虑到影响建筑结构设计的内在和外在因素,从而有针对地采取一些解决措施和方法,还要严格地控制好设计要点,使整个工程的性能和质量有较大的提高,也能促使建筑工程更好更快地完工。
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